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Guida WipJoint

La parete rocciosa è stata valutata con WipJoint prima dell'esplosione.

Guida introduttiva a WipJoint

WipJoint è uno strumento di caratterizzazione strutturale all'interno WipFrag per misurare le tracce di discontinuità visibili sulle superfici rocciose esposte.

Partendo da un'immagine in scala di una parete rocciosa, WipJoint è in grado di fornire informazioni su:

  • orientamento apparente delle articolazioni;
  • spazio articolare apparente;
  • persistenza;
  • Designazione stimata della qualità della roccia (RQD); e
  • dimensione apparente del blocco in situ.

WipJoint può essere utilizzato su superfici rocciose esposte come pareti verticali, fronti di cava, fronti di scavo sotterranei, camere di estrazione, superfici rocciose tagliate e affioramenti.

Il flusso di lavoro di base è il seguente:  Cattura → Analizza → Apri WipJoint → Interpreta

Schema del processo WipJoint: dalla foto della parete rocciosa all'analisi, al WipJoint e ai risultati.

Cosa misura WipJoint

Una fotografia documenta le tracce di discontinuità visibili nei punti in cui giunti, faglie, fratture e altre strutture intersecano la superficie rocciosa esposta.

WipJoint misura queste tracce visibili e le utilizza per caratterizzare la struttura apparente della massa rocciosa.

Questa distinzione è importante. Un'immagine bidimensionale NON misura direttamente l'orientamento tridimensionale completo o l'estensione di un piano di discontinuità.

IMPORTANTE
WipJoint misura le discontinuità visibili sulla superficie rocciosa fotografata. I risultati relativi a orientamento, spaziatura, persistenza, RQD e dimensione del blocco devono essere interpretati nel contesto dell'esposizione e della direzione di visualizzazione.

Orientamento apparente contro orientamento reale

WipJoint riporta orientamento apparente dalle tracce di discontinuità visibili nell'immagine.

L'inclinazione apparente osservata su una superficie fotografata può essere inferiore all'inclinazione reale del piano di discontinuità. L'inclinazione reale sarà uguale solo quando la direzione di osservazione è correttamente allineata con il piano.

Per questo motivo, i risultati di WipJoint NON devono essere considerati un sostituto di un rilievo strutturale tridimensionale completo, in cui sono necessari la vera giacitura, l'immersione e la direzione di immersione.

1. Scegli e cattura la parete rocciosa

I buoni risultati di WipJoint iniziano con un'immagine della parete rocciosa che è rappresentativo, in scala corretta, ben esposto e ripreso da un punto di vista appropriato.

Scegli un'area rappresentativa

Seleziona una superficie rocciosa che rappresenti le condizioni geologiche che desideri caratterizzare.

Evitate di selezionare un'area semplicemente perché le sue giunture sono particolarmente evidenti o facili da fotografare.

Per visi di grandi dimensioni o di forma variabile:

  • individuare diverse aree rappresentative;
  • includere aree con condizioni strutturali visibilmente diverse;
  • mantenere chiaramente identificate le analisi provenienti da luoghi diversi; e
  • Utilizzare un metodo di acquisizione coerente quando si devono confrontare i risultati.

Una singola parete rocciosa mostra solo le discontinuità esposte su quella superficie. Ove possibile, utilizzare più aree o affioramenti rappresentativi quando le condizioni strutturali variano.

Rivolgere il viso verso la superficie rocciosa nel modo più diretto possibile.

Scegli un punto di vista che sia ragionevole ortogonale alla superficie esposta. In altre parole, puntate la fotocamera direttamente verso la superficie rocciosa.

Una visione diretta riduce la distorsione prospettica e fornisce una migliore rappresentazione delle tracce di discontinuità visibili.

Le fotografie fortemente oblique possono distorcere l'orientamento apparente, la spaziatura e la lunghezza delle tracce.

Scegli la distanza di visione corretta

Inquadrare una porzione sufficiente della superficie rocciosa per rappresentare l'area, rimanendo al contempo abbastanza vicini da poter distinguere chiaramente le discontinuità rilevanti.

Se ci si allontana troppo, le giunture più piccole potrebbero scomparire nell'immagine. Se ci si avvicina troppo, l'immagine potrebbe non contenere più una porzione sufficiente della parete rocciosa per rappresentare la struttura complessiva.

Per esposizioni ampie, è preferibile scattare diverse sezioni sistematiche piuttosto che aspettarsi che una singola fotografia scattata da lontano mostri ogni dettaglio delle giunture.

Mantieni l'immagine nitida

Le tracce di discontinuità dovrebbero rimanere chiaramente visibili nell'immagine.

Evitare:

  • effetto mosso;
  • scarsa messa a fuoco;
  • ombre profonde;
  • forte bagliore;
  • zone sovraesposte;
  • vegetazione che ricopre il volto;
  • materiale sciolto che oscura la superficie; e
  • attrezzature o altri oggetti che ostruiscono strutture importanti.

Utilizzare un'illuminazione adeguata

Utilizza un'illuminazione che mantenga visibili la texture della roccia e le tracce di discontinuità.

La luce diretta su superfici bagnate o riflettenti può nascondere le giunture. Le ombre profonde possono creare il problema opposto, oscurando porzioni della superficie o apparendo come false linee.

Sottoterra, ove possibile, utilizzare un'illuminazione ampia e uniforme. In genere, è preferibile utilizzare più sorgenti luminose decentrate rispetto a un'unica luce intensa posizionata direttamente accanto alla telecamera.

Ridimensiona l'immagine

WipJoint richiede un'analisi opportunamente scalata per le misurazioni dimensionali come la spaziatura apparente e la dimensione dei blocchi.

Utilizzare il metodo di ridimensionamento WipFrag più appropriato al modo in cui è stata acquisita l'immagine.

Per raccomandazioni dettagliate su acquisizione immagini, ridimensionamento, illuminazione sotterranea e fotografia sul campo, fare riferimento a Guida all'acquisizione e al campionamento delle immagini con WipFrag.

2. Preparare l'analisi in WipFrag

Passaggio 1 – Apri o cattura l'immagine

Crea una nuova analisi WipFrag utilizzando l'immagine della superficie rocciosa esposta.

Scegli un'immagine in cui le discontinuità di interesse siano chiaramente visibili.

Passaggio 2 – Impostare la scala

Applica la scala appropriata all'immagine.

Una corretta scalatura è importante perché WipJoint utilizza informazioni dimensionali per calcolare risultati come la spaziatura apparente dei giunti e la dimensione apparente del blocco in situ.

Fase 3 – Continuare l'analisi

Completa l'analisi della parete rocciosa utilizzando il normale flusso di lavoro di WipFrag, ma non generare ancora il grafico.

3. Esaminare la rete di discontinuità

Prima di generare i risultati di WipJoint, confronta la rete di discontinuità analizzata con l'immagine originale della parete rocciosa.

L'analisi dovrebbe rappresentare le tracce visibili significative che definiscono la struttura della roccia affiorante.

Cercare:

  • principali gruppi articolari;
  • discontinuità lunghe o persistenti;
  • giunzione ravvicinata;
  • importanti articolazioni visibili che potrebbero NON essere rappresentate;
  • ombre o caratteristiche superficiali che potrebbero essere state scambiate per discontinuità; e
  • aree in cui gli agenti atmosferici, i detriti o la scarsa qualità dell'immagine rendono difficile l'interpretazione della struttura.

L'obiettivo NON è riprodurre ogni minima caratteristica superficiale. La rete analizzata dovrebbe descrivere in modo ragionevole il modello strutturale visibile della roccia.

RICORDARE
WipJoint può caratterizzare solo ciò che è visibile. Le discontinuità coperte, nascoste, mal definite o non esposte non possono essere misurate dalla fotografia.

Catturare l'esposizione stessa

Una discontinuità che è ben visibile su una faccia può essere rappresentata in modo impreciso su un'altra semplicemente a causa della relazione tra il piano di discontinuità e la superficie esposta.

Per valutazioni strutturali importanti, ove possibile, si considerino i risultati derivanti da più di un'esposizione rappresentativa.

4. Genera i risultati di WipJoint

Una volta completata l'analisi e dopo aver esaminato la rete di discontinuità, generate il grafico.

Fare clic con il pulsante destro del mouse o toccare e tenere premuto il grafico e seleziona WipJoint dalle opzioni del grafico disponibili. WipFrag passerà dai risultati standard di WipFrag alla visualizzazione dei risultati di WipJoint.

5. Comprendere i risultati di WipJoint

WipJoint combina diverse misurazioni per descrivere la struttura apparente visibile nella superficie rocciosa analizzata. Questi risultati devono essere considerati nel loro insieme, piuttosto che interpretare un singolo valore isolatamente.

Orientamento apparente

Il Rosetta di orientamento apparente mostra la distribuzione direzionale delle tracce di discontinuità visibili. WipJoint raggruppa le direzioni delle tracce in 18 classi direzionali con incrementi di 10°.

La quantità rappresentata in ciascuna direzione si basa sulla lunghezza totale misurata delle tracce di discontinuità all'interno di quella classe direzionale.

Come interpretarlo

Utilizzare la rosetta di orientamento per identificare:

  • direzioni articolari apparenti dominanti;
  • set di articolazioni secondarie;
  • cambiamenti nella direzione strutturale in diverse aree; e
  • se una o più tendenze direzionali dominano l'esposizione.

Un settore più ampio indica che in quella direzione è stata misurata una maggiore lunghezza della traccia di discontinuità.

IMPORTANTE
La rosetta descrive l'orientamento apparente delle tracce sulla superficie fotografata. Non rappresenta una misurazione tridimensionale completa dei piani di discontinuità sottostanti e non deve essere interpretato come equivalente a una stereografia geologica contenente misurazioni reali di direzione e inclinazione.

Spaziatura apparente

Il Rosetta di spaziatura apparente riassume la spaziatura delle discontinuità visibili in base alla direzione. WipJoint riporta la spaziatura apparente media attraverso il stesse 18 classi direzionali con incrementi di 10° utilizzato dalla rosetta di orientamento.

Cosa significa spaziatura

Nella meccanica delle rocce, la vera spaziatura delle discontinuità viene misurata perpendicolarmente alle discontinuità adiacenti all'interno di un insieme. Un'immagine di una superficie rocciosa esposta fornisce un spaziatura apparente in base al modo in cui tali discontinuità intersecano la superficie fotografata. La spaziatura apparente può quindi differire dalla vera spaziatura tridimensionale dell'insieme di discontinuità.

Come usarlo

Utilizzare la spaziatura apparente per:

  • confrontare gruppi di articolazioni ravvicinate e distanziate;
  • identificare i cambiamenti nella frequenza articolare su un volto;
  • confrontare le condizioni strutturali tra le aree; e
  • Fornire un contesto per le dimensioni apparenti dei blocchi e la struttura della massa rocciosa.

Interpretare la spaziatura insieme all'orientamento, alla persistenza e all'immagine originale.

Persistenza

La persistenza descrive per quanto tempo una traccia di discontinuità rimane visibile sulla superficie rocciosa esposta. Una traccia lunga e continua indica una maggiore persistenza visibile rispetto a una traccia corta o interrotta.

Perché la perseveranza è importante

Due masse rocciose possono presentare una spaziatura delle fratture simile, ma strutture a blocchi molto diverse, se le discontinuità differiscono sostanzialmente in termini di persistenza.

Le discontinuità più lunghe possono suddividere in modo più completo la massa rocciosa, mentre le tracce più corte possono terminare o interrompersi all'interno della superficie esposta.

IMPORTANTE
WipJoint misura la traccia visibile. Una discontinuità che raggiunge il bordo dell'immagine o viene ricoperta da materiale NON è necessariamente terminata geologicamente. La sua effettiva estensione può continuare al di fuori dell'area fotografata o all'interno della massa rocciosa. Per questo motivo, la persistenza deve essere interpretata come l'estensione visibile o apparente della discontinuità.

Designazione della qualità della roccia – RQD

WipJoint fornisce un Designazione stimata della qualità della roccia (RQD) in base alla giunzione osservata nell'immagine analizzata.

L'indice RQD è stato originariamente sviluppato come misura della qualità della roccia tramite carotaggio. WipJoint fornisce una stima basata su immagini che consente di valutare le condizioni delle fratture da superfici rocciose esposte idonee.

Come usarlo

RQD può fornire un riferimento numerico aggiuntivo quando:

  • confronto tra diverse aree di roccia affiorante;
  • documentare i cambiamenti nelle condizioni strutturali;
  • valutare sezioni rappresentative di una panchina o di uno sviluppo; oppure
  • monitoraggio delle condizioni delle rocce nel tempo.

Il risultato di WipJoint RQD deve essere interpretato insieme all'immagine originale e alle altre misurazioni strutturali.

IMPORTANTE
WipJoint fornisce una stima RQD derivata da immagini, basata sullo standard ASTM. Non deve essere inteso come una misurazione diretta dell'RQD del carotaggio.

Dimensione apparente del blocco in situ

WipJoint stima che dimensione apparente del blocco in situ dalla rete di discontinuità visibile.

Questo fornisce una stima della struttura a blocchi rappresentata dalla roccia esposta prima che le esplosioni o altri processi di scavo ne frantumino ulteriormente il materiale.

WipJoint visualizza il risultato come una distribuzione logaritmica delle dimensioni dei blocchi, concettualmente simile all'istogramma delle dimensioni delle particelle utilizzato in WipFrag.

La dimensione del blocco riportata è espressa utilizzando il diametro nominale di una sfera avente un volume equivalente.

Perché la dimensione del blocco è importante

La struttura naturale della massa rocciosa può avere un'influenza significativa sulla frammentazione prodotta dalle esplosioni. Conoscere l'apparente struttura dei blocchi prima dell'esplosione fornisce un utile contesto per valutare la frammentazione risultante dopo l'esplosione.

IMPORTANTE
I blocchi all'interno della massa rocciosa sono tridimensionali. Un'immagine cattura solo le discontinuità esposte sulla superficie fotografata. Altri insiemi di discontinuità, piani nascosti e differenze di persistenza possono influenzare la vera geometria tridimensionale del blocco. Per questo motivo, conserva la parola apparente quando si fa riferimento alle stime delle dimensioni dei blocchi di WipJoint.

Utilizzo pratico di WipJoint

Caratterizzazione strutturale pre-esplosione

Acquisite immagini rappresentative della roccia esposta prima dell'esplosione per documentare le condizioni strutturali presenti prima dell'esplosione. Utilizzate WipJoint per documentare:

  • orientamento apparente delle articolazioni;
  • spazio articolare apparente;
  • persistenza;
  • RQD stimato; e
  • dimensione apparente del blocco in situ.

Confronta le condizioni geologiche

Utilizza WipJoint per confrontare aree rappresentative su una terrazza, una cava, una miniera, una galleria o un altro scavo. Le variazioni in queste misurazioni possono aiutare a distinguere i cambiamenti nella struttura della roccia da quelli causati da esplosioni o condizioni operative. Un metodo di acquisizione coerente semplifica l'identificazione dei cambiamenti in:

  • orientamento apparente;
  • spaziatura;
  • persistenza;
  • RQD stimato; e
  • dimensione apparente del blocco.

Confronta la struttura pre-esplosione con la frammentazione post-esplosione.

WipJoint e WipFrag possono essere utilizzati insieme per esaminare la relazione tra la struttura rocciosa originale e la frammentazione risultante. Prima dell'esplosione, WipJoint caratterizza la rete di discontinuità visibile e l'apparente struttura a blocchi in situ. Dopo l'esplosione, WipFrag misura la distribuzione granulometrica risultante. Fare riferimento a Guida all'interpretazione dei risultati per indicazioni sull'interpretazione della densità spettrale di potenza (PSD) post-esplosione e di altri risultati standard dell'analisi WipFrag.

Il confronto tra i due fornisce un contesto aggiuntivo nella valutazione delle prestazioni delle esplosioni. Una variazione nella frammentazione post-esplosione NON deriva necessariamente solo da una modifica del progetto di esplosione. Anche le modifiche alla struttura rocciosa sottostante possono contribuire.

Confrontare le dimensioni apparenti dei blocchi prima e dopo l'esplosione.

Ove opportuno, la dimensione media stimata dei blocchi prima dell'esplosione può essere confrontata con la dimensione media dei frammenti dopo l'esplosione. Questa relazione può essere utilizzata per descrivere l'entità della riduzione dimensionale ottenuta tra la struttura rocciosa in situ e il materiale sottoposto a esplosione.

Quando si effettua questo confronto, è importante tenere presenti i limiti della stima apparente delle dimensioni dei blocchi in situ.

Supporto alla pianificazione delle esplosioni

La presenza di fratture può influenzare la risposta di una massa rocciosa all'energia esplosiva. Informazioni sull'orientamento apparente, la spaziatura, la persistenza, il RQD e la struttura a blocchi possono fornire un contesto geologico utile nella pianificazione o nella revisione delle pratiche di brillamento.

WipJoint dovrebbe essere utilizzato come fonte di informazioni strutturali, piuttosto che come sostituto delle procedure di progettazione antiesplosione o del giudizio ingegneristico.

Documentare le mutevoli condizioni del terreno

WipJoint può anche creare un'immagine permanente e una registrazione dei dati relativi alle condizioni della roccia affiorante. Analisi ripetute possono essere utili per documentare le condizioni in evoluzione:

  • lungo un progetto di sviluppo sotterraneo;
  • attraverso successive pareti di cava;
  • lungo un'alta parete;
  • attraverso diverse unità geologiche; oppure
  • man mano che lo scavo procede.

L'utilizzo di metodi di acquisizione dati coerenti è particolarmente importante quando si confrontano i risultati nel tempo.

Supporto alla valutazione geotecnica

La geometria delle discontinuità visibili è importante in molte applicazioni geotecniche e WipJoint può fornire misurazioni utili della struttura esposta. Tuttavia, il comportamento della massa rocciosa può dipendere anche da caratteristiche che WipJoint NON misura completamente, tra cui:

  • rugosità della discontinuità;
  • apertura;
  • riempimento;
  • agenti atmosferici;
  • resistenza della roccia intatta;
  • condizioni delle acque sotterranee; e
  • discontinuità che NON sono visibili sulla superficie fotografata.

I risultati di WipJoint dovrebbero quindi supportare, anziché sostituire, una valutazione geotecnica completa laddove questa sia necessaria.

ULTERIORI INFORMAZIONI
Per i controlli software dettagliati di WipFrag, fare riferimento all'ultima versione. Manuale utente di WipFrag.

Per le raccomandazioni relative all'acquisizione di immagini sul campo, al ridimensionamento, all'illuminazione sotterranea e al campionamento, fare riferimento a Guida all'acquisizione e al campionamento delle immagini con WipFrag.

Quando i risultati di WipJoint vengono utilizzati per decisioni ingegneristiche o geotecniche, è necessario interpretarli unitamente a osservazioni geologiche appropriate, informazioni sul sito e al giudizio di professionisti qualificati.

Guida rapida a WipJoint

Prima della cattura

  • Scegli una superficie rocciosa esposta rappresentativa.
  • Identifica le discontinuità o le condizioni strutturali che desideri caratterizzare.
  • Scegli un punto di vista il più possibile perpendicolare al viso.
  • Confermare che anche le più piccole discontinuità di interesse saranno visibili.
  • Scegliere un metodo di ridimensionamento appropriato.
  • Se il viso è grande o presenta una struttura variabile, è consigliabile scattare ulteriori foto.

Catturare

  • Riempi l'immagine con la superficie rocciosa.
  • Mantieni l'immagine nitida e ben esposta.
  • Evitate prospettive fortemente oblique.
  • Evitate riflessi o ombre profonde che nascondono le discontinuità.
  • Se si utilizzano bilance fisiche, tenerle ben visibili.
  • Acquisire ulteriori aree rappresentative quando necessario.

Analizzare

  • Apri o cattura l'immagine in WipFrag.
  • Imposta la scala.
  • Completare l'analisi della parete rocciosa.
  • Esaminare la rete di discontinuità analizzata.
  • Genera il grafico.
  • Fai clic con il pulsante destro del mouse oppure tieni premuto sul grafico.
  • Selezionare WipJoint.

Esamina i risultati

  • Orientamento apparente – Quali direzioni predominano nelle tracce di discontinuità visibili?
  • Spaziatura apparente – Quanto sono ravvicinate le articolazioni visibili?
  • Persistenza – Per quanto tempo le discontinuità rimangono visibili nell'area esposta?
  • RQD stimato – Come si confronta la qualità stimata delle rocce nelle diverse aree rappresentative?
  • Dimensione apparente del blocco in situ – Quale struttura a blocchi è indicata dalla rete di discontinuità visibile?
  • Contesto – I risultati corrispondono a quanto visibile nell'immagine originale della parete rocciosa?
WIPJOINT – DO
✓ Cattura un'immagine rappresentativa della superficie rocciosa.
✓ Fotografa il viso nel modo più diretto possibile.
✓ Mantieni ben visibili le discontinuità di interesse.
✓ Utilizza un'immagine nitida e ben a fuoco.
✓ Ridimensiona correttamente l'immagine.
✓ Utilizzare diverse aree rappresentative in cui le condizioni strutturali variano.
✓ Esamina la rete di discontinuità confrontandola con l'immagine originale.
✓ Interpretare l'orientamento e la spaziatura come misure apparenti.
✓ Considerare congiuntamente orientamento, spaziatura, persistenza, RQD e dimensione del blocco.
✓ Conservare l'immagine originale a disposizione durante l'interpretazione dei risultati.
✓ Quando si confrontano posizioni o cambiamenti nel tempo, è necessario utilizzare metodi di acquisizione coerenti.
WIPJOINT – EVITARE
✕ Angoli di visuale obliqui pronunciati.
✕ Immagini in cui le articolazioni di interesse non sono distinguibili.
✕ Selezionare solo l'area con la frattura più evidente.
✕ Supponendo che una piccola immagine rappresenti un intero volto variabile.
✕ Trattare l'orientamento apparente come il vero orientamento tridimensionale del piano articolare.
✕ Trattare la spaziatura apparente come vera spaziatura normale senza considerare l'esposizione.
✕ Si presume che una discontinuità termini quando la sua traccia raggiunge il bordo dell'immagine.
✕ Considerando la stima RQD di WipJoint come una misurazione diretta del carotaggio.
✕ Trattare la dimensione apparente del blocco in situ come un rilievo tridimensionale completo del blocco.
✕ Interpretare i risultati di WipJoint senza esaminare la superficie rocciosa originale.
✕ Entrare in una zona pericolosa solo per ottenere un'immagine migliore.